(完整版)基于51单片机的水质检测仪毕业设计论文

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基于单片机的智能水质监测系统设计

基于单片机的智能水质监测系统设计

基于单片机的智能水质监测系统设计摘要水质监测系统是一种可以有效地监测和评估水质的重要设备。

基于单片机的智能水质监测系统设计可以实现对水质的实时监测和评估,提高水质监测的精度和效率。

本文介绍了基于单片机的智能水质监测系统的设计原理、硬件结构和软件实现。

该系统采用多种传感器对水质的各项指标进行实时监测,并通过单片机控制系统对数据进行处理和分析。

实验结果表明,该系统具有高度的可靠性和稳定性,可以实现对水质的实时监测和评估,为水环境保护提供了有力的支持。

关键词:单片机;水质监测;传感器;数据处理;水环境保护AbstractWater quality monitoring system is an importantequipment for efficient monitoring and evaluating of water quality. The design of intelligent water quality monitoring system based on single-chip microcomputer can realize real-time monitoring and evaluation of water quality, and improve the accuracy and efficiency of water quality monitoring. This paper introduces the design principle, hardware structure and software implementation of intelligent water qualitymonitoring system based on single-chip microcomputer. The system adopts multiple sensors to real-time monitor various indicators of water quality, and processes and analyzes data through single-chip microcomputer control system. The experimental results show that the system has highreliability and stability, can realize real-time monitoring and evaluation of water quality, and provides powerfulsupport for water environmental protection.Keywords: Single-chip microcomputer; Water qualitymonitoring; Sensor; Data processing; Water environmental protection引言随着全球经济发展和人口增长,水资源已经成为一个紧迫的问题。

基于单片机的水质量检测设计

基于单片机的水质量检测设计

基于单片机的水质量检测设计
水质量检测是对水体中各种有害物质进行检测和分析的过程,是保证饮用水安全的重要环节。

随着科技的发展,多种检测方法不断涌现,其中基于单片机的水质量检测系统由于具有成本低、精度高、操作方便等优点而被广泛应用。

本文主要介绍一种基于单片机的水质量检测设计方案。

该设计采用常见的水质量检测指标作为检测参数,通过传感器采集相关参数并进行处理,最终在液晶屏上输出结果。

首先,本设计选用的水质量检测指标包括PH值、溶解氧(DO)、浊度、电导率等参数。

其中PH值指水中的酸碱程度,DO指水中溶解的氧气含量,浊度则是指水中微小颗粒对光线的散射。

这些指标都是评价水质量的重要因素。

其次,为了获取这些指标的准确数据,本设计采用了多种传感器,包括PH传感器、DO传感器、浊度传感器和电导率传感器。

通过将传感器与单片机连接,可以实时获取相关参数并进行处理。

然后,本设计采用了一种基于单片机的算法,通过处理传感器获取的数据来计算出各项指标的值。

采用这种算法的好处在于可以减小系统的成本,同时也能保证数据的精确度。

最后,在设计的过程中,本文采用了液晶屏来实时输出检测结果。

通过简单的界面设置,用户可以直观地了解水质量的情况,并进行相应处理。

综上所述,基于单片机的水质量检测系统应用广泛,可以用于水质检测及净水设备的控制等领域。

而且,该设计方案不仅成本低,而且操作简便,将成为未来水质量检测领域的重要发展方向。

毕业论文(设计)-水产养殖中的水质检测系统设计

毕业论文(设计)-水产养殖中的水质检测系统设计

JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY 本科毕业设计题目:水产养殖中的水质检测系统设计学院:工学院*名:***学号: **********专业:通信工程班级:通信122指导教师:董子健职称:讲师二0一三年五月摘要随着我国经济的快速发展,人民在水产养殖生活中对水质的要求有了很大的提高,但是我国水资源却出现了很多问题,比如水资源短缺、分布不均匀,尤其是水质越来越差。

水质检测工作是水体污染防治工作和水坏境保护的重要组成部分,但是,目前在我国水质检测的实际工作中,大量采用的检测方法已经不能满足要求,因此我们要大量发展和提升水质检测的技术。

本系统是基于51系列单片机AT89C51,通过模数转换器ADC0804将输送来的模拟信号转换成数字信号,然后传送到单片机AT89C51,通过程序算法处理换算出本测量水质的电阻值,然后换算成电导率,通过液晶显示器1602显示出来。

使用DS18B20温度采集模块,传送的信号经过51单片机的转换和处理,将温度值通过字符液晶1602显示器显示出来。

本设计结构简单,使用灵活,具有很大的研究价值。

关键词:AT89C51;ADC0804;DS18B20 ;1602液晶显示器;keilC51AbstractWith China's rapid economic development, People in the aquaculture life has been greatly improved the water quality requirements , but the country's water resources have many problems, such as shortages of available water, uneven distribution, especially water quality is getting worse. Water quality testing work is a important composition part of water pollution prevention and control work and water pollute environment protection, However, in the actual work of China's water quality detection, a large number of used testing method already can not meet the requirements, so we have to develop a large number of equipment and enhance water quality testing technology. This system is based on the 51 series micro-controller AT89C51. transported analog signal through the analog-to-digital converter ADC0804,the analog signal will be converted into a digital signal and then transmitted to the micro-controller AT89C51. translated by water resistance value the program algorithm processing of the measuring , and then converted into electrical conductivity displayed in the liquid crystal display 1602. Use DS18B20 temperature acquisition module, transmitted signal through the 51 single-chip conversion and processing, the temperature value display by character LCD 1602 . The design of the structure is simple, flexible, has great research value.Keywords: AT89C51;ADC0804; DS18B20; 1602 LED DISPLAY; KEILC51目录摘要 (I)Abstract.................................................................................................................................... I I 目录 .. (III)1 引言 (1)1.1 水产养殖中的水质检测简介 (1)1.2 电导率、温度对水产的影响 (1)1.3 水产养殖中水质检测的若干指标 (1)1.4 水质检测的常用因素及本系统检测的因素 (2)1.5 水质与水电导率的相互关系 (2)2 系统设计 (4)2.1 系统设计要求 (4)2.2 系统设计原理 (4)2.21 pH值测量原理 (4)2.22 浊度测量原理 (5)2.23 溶解氧测量原理 (5)2.3 总体设计方案 (6)3 系统各方案设计论证与选择 (7)3.1 电阻检测模块方案论证 (7)3.2 温度传感器方案的选择 (8)4 系统硬件电路设计 (10)4.1 AT8951单片机及其他器件的功能介绍及原理 (10)4.2 DS18B20温度传感器的简介 (11)4.3 ADC0804 (13)4.4 PH检测模块 (15)4.5 浊度检测模块 (16)4.6 溶解氧检测模块 (17)4.7 液晶显示模块 (18)4.8 稳压电源设计 (19)4.9 最小系统设计 (20)5 系统软件设计 (21)5.1 软件设计 (21)5.2 程序流程图 (21)5.21 温度检测程序流程图 (21)5.22 电阻检测程序流程图 (22)参考文献 (23)附录1 电路原理图 (24)附录2 程序 (24)致谢 (32)1 引言1.1 水产养殖中的水质检测简介在过去,水产养殖都是分散的,不成规模的,人们都是通过在不断的摸索中形成经验,不断提高养殖的技术,从而提高产量。

通过单片机实现智能水质监测系统

通过单片机实现智能水质监测系统

通过单片机实现智能水质监测系统智能水质监测系统是一种基于单片机技术的高效、准确的水质监测设备。

随着现代工业的发展和城市化进程的加速,水质污染已经成为一个普遍存在的问题。

因此,对水质进行监测和分析显得尤为重要。

本文将介绍通过单片机实现智能水质监测系统的原理和方法,并探讨其在实际应用中的优势和发展前景。

智能水质监测系统主要由传感器、单片机、显示屏和数据存储模块等组成。

传感器用于监测水质参数,例如温度、PH值、溶解氧、浑浊度等。

单片机则负责采集传感器数据,经过处理后将结果显示在显示屏上。

同时,数据存储模块可以将采集到的数据进行存储,以备后续分析和比较。

在实际应用中,智能水质监测系统具有以下几个优势。

首先,通过单片机技术可以实现对多个水质参数的同时监测,大大提高了监测效率和准确性。

传统的水质监测通常需要使用独立的仪器和设备进行测试,耗时耗力且结果不一定准确。

而智能水质监测系统则能够一次性获取多个参数的数据,准确度更高。

其次,智能水质监测系统通过单片机的实时处理能力,可以随时监测水质参数的变化情况,并及时发出警报。

当水质出现异常时,系统会自动报警,提醒用户采取相应的措施。

这种实时监测和预警的功能,能够有效防止因水质污染引发的健康问题和环境破坏。

另外,智能水质监测系统还可以与互联网相连,实现远程监控和数据共享。

通过将系统与云平台相连接,用户可以远程查看水质数据,并进行数据分析和比对。

这种方式不仅方便了用户,还为研究人员和监管部门提供了大量的水质数据,有助于更好地监控和管理水资源。

随着科技的不断进步,智能水质监测系统也在不断发展。

当前,一些新的技术正在被应用到智能水质监测系统中,例如人工智能和物联网技术。

通过人工智能算法的引入,系统可以更加准确地预测和分析水质趋势,提前做出相应的应对。

物联网技术则可以实现与其他设备的互联互通,进一步提高系统的智能化水平。

综上所述,通过单片机实现智能水质监测系统具有多个优势。

它不仅提高了水质监测的效率和准确性,还具备实时监测和预警、远程监控和数据共享等功能。

基于单片机的水质浊度分析仪的设计

基于单片机的水质浊度分析仪的设计

目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 课题提出的目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3发展趋势 (2)1.4 本课题研究的主要内容 (3)2系统的整体方案设计 (4)2.1系统的整体构架 (4)2.2 浊度测量原理 (5)2.3 光源的选择 (6)3 系统硬件设计 (8)3.1水质浊度采集模块(硅光电池) (8)3.2信号放大模块 (10)3.3 A/D转换模块 (12)3.4 主控模块 (14)3.5 液晶显示模块 (15)3.6 串口通信模块 (18)3.7 复位电路 (20)3.8 电源电路 (21)3.9 小结 (22)4 系统软件设计 (23)4.1 主程序设计 (23)4.2 液晶显示子程序设计 (24)4.3 A/D 转换模块子程序设计 (26)4.4 小结 (28)5 结语 (29)参考文献 (30)致谢 (32)附录 (33)附录一元件列表 (33)附录二A/D转换子程序 (33)附录三液晶显示子程序 (35)附录四水质浊度分析仪原理图 (38)基于单片机的水质浊度分析仪的设计摘要浊度是由微小颗粒,如淤泥、粘土、微生物和有机物等引起的,不仅与水中悬浮物质的含量有关,而且与它们的大小、形状及折射系数等有关。

水的浊度是反映水质优劣的一个十分重要的指标。

随着生活水平的改善,对水质的要求随之更加严格,从而对浊度测量也提出了更高的要求。

为改变目前大量采用国外浊度仪的现状,急需开发高性能的浊度测量仪器。

本课程设计的设计思想是根据散射光由于浊度的不同而发生强弱变化的光学原理,以光电接收器件来接收散射光,接收器的电信号并进行放大,由单片微处理器记录和换算,最后统计和输出。

系统采用AT89S52单片机为控制核心,由用于数据采集的硅光电池,前置放大部分,A/D转换器,液晶显示器,以及电源等附属部件组成。

关键词: 浊度;硅光电池;AT89S52Design of Water Turbidity Analyzer Based on Single ChipMicrocomputerAbstractTurbidity is made up of tiny particles, such as silt, clay, microorganisms and organic matter.It caused not only the content of suspended matter in water, but also to their size, shape and refractive index . The turbidity of the water to reflect the merits of a very important water quality indicators. As living standards improved, along with more stringent water quality requirements, and also a higher turbidity measurement requirements. To change the current status of a large number of the use of foreign turbidimeter, turbidity measurements needed to develop high performance instruments.This design idea is, according to the different scattered light turbidity occurs because changes in the strength of optics, photoelectric receiving device to receive the scattered light collection and optical receiver to amplify electrical signals from single-chip microprocessor Records and conversion, the final statistics and output.AT89S52 microcontroller for the control system is the core of the data collected by the optical sensor, preamplifier part, SCM, display, A/D converter, and other ancillary components.Key Words: Turbidity ; Silicon photovoltaic cells; AT89S521绪论1.1课题提出的目的及意义目前单片机渗透到我们生活的各个领域,很难找到哪个领域没有单片机的身影。

基于单片机的水质检测系统的设计与制作文献

基于单片机的水质检测系统的设计与制作文献

基于单片机的水质检测系统的设计与制作文献Designing and creating a water quality detection system based on a single-chip microcomputer requires a combination of technical knowledge, hands-on skills, and creativity. The first step in this process is to understand the basic principles of water quality testing and the parameters that need to be monitored. This includes factors such as pH levels, dissolved oxygen content, turbidity, and temperature. By having a clear understanding of these parameters, the designer can then determine the sensors and components needed for the system.设计和制作基于单片机的水质检测系统需要结合技术知识、实践技能和创造力。

这个过程的第一步是了解水质测试的基本原理和需要监测的参数。

这包括pH值、溶解氧含量、浑浊度和温度等因素。

通过清楚地了解这些参数,设计师可以确定系统所需的传感器和组件。

Once the necessary components have been identified, the next step is to design the circuitry for the system. This involves creating a schematic diagram that shows how the various sensors and modules are connected to the single-chip microcomputer. It is important toensure that the connections are correct and that the circuit is properly grounded to prevent interference or damage to the components. Attention to detail and thorough testing are essentialat this stage to ensure the system functions as intended.一旦确定了必要的组件,下一步是设计系统的电路。

基于单片机的便携式环境监测仪设计毕业设计论文

基于单片机的便携式环境监测仪设计毕业设计论文

基于单片机的便携式环境监测仪设计摘要温湿度和气压是环境中重要的物理参数,人类的生存和社会活动与温湿度、气压密切相关。

在生产和生活中的许多场合,不论是仓库管理、图书保存,还是工业生产、居民生活,都对环境中的温湿度、气压有一定的要求,在某些行业中对温湿度、气压的要求更高。

因此,对环境中温湿度、气压的检测和控制显得尤为重要,温湿度、气压的检测在很多现代科技领域中也成为一项重要技术。

并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而且温湿度、气压的变化与人体的舒适度和情绪也有直接的影响,所以对温度、湿度、气压的检测就非常有必要了。

便携式环境测试仪的设计采用智能化的测量方法实现对温度、湿度、气压的检测。

该系统以MSP430单片机作为主控芯片,采用了具有精度高、成本低、体积小、接口简单等优点的SHT11温湿度传感器实现温度与湿度的检测,气压传感器MPX4105实现气压的检测,采用点阵字符型LCD显示温湿度字母、数字。

该环境监测仪结构简单,并能很好的满足许多环境中对温湿度及气压检测范围和精度的要求。

关键词:MSP430单片机传感器温湿度气压Portable Environmental Monitor based on Single-Chip MicrocomputerAbstract The humiture and atmospheric pressure are important physics parameters of environment, human being's survival and public activities go hand in hand with the parameters. many situations that are in the production and the life, not only warehouse management, preservation of books, but also industrial production, residents life, all have certain request to the humiture and the atmospheric pressure of the environment, some professions have higher requirements. Therefore,it appears very important to examination and control the humiture and the atmospheric pressure of the environment, and humiture-atmospheric pressure detecting becomes an important technology in many modern science and technology fields.The humiture and atmospheric pressure double parameters of the intelligent design test method for measuring temperature, humidity detection. This system to MSP430 single-chip microcomputer as the main control chip, have used the high precision, low cost, small volume, simple interface of the advantages of SHT11 temperature ,humidity sensor and MPX4105 realize temperature and humidity test, The dot matrix characters type LED display temperature and humidity letters, Numbers.That instrument structure is simple, and can satisfy the request of range and accuracy of the humiture and atmospheric pressure checks in various environments.Keywords:MSP430 microcontroller Sensor Humiture atmospheric pressure目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 环境监测仪发展过程 (2)1.3 环境监测仪发展前景 (3)2 环境监测仪的工作原理及主要器件介绍 (4)2.1整体设计思路 (4)2.2单片机MSP430 (5)2.2.1单片机MSP430简介 (5)2.2.2单片机MSP430主要特点 (5)2.2.3单片机MSP430工作模式 (7)2.2.4单片机MSP430端口介绍 (8)2.3 温湿度传感器SHT11 (10)2.3.1 温湿度传感器SHT11介绍 (10)2.3.2 温湿度传感器SHT11特点及应用领域 (10)2.3.3 温湿度传感器SHT11工作原理 (11)2.4 气压传感器MPX4105 (14)2.5 I2C总线定义 (15)3 系统硬件的设计 (17)3.1温湿度传感器SHT11电路 (17)3.2气压传感器MPX4105 (18)3.3 LCD显示 (18)3.4复位电路部分 (21)3.5时钟电路部分 (22)3.6超限处理电路 (25)3.7键盘电路 (26)4 系统软件设计 (27)4.1 监测仪所支持的功能 (27)4.2 监测仪的工作流程 (27)4.3 C语言开发的优势 (30)5 系统调试与运行 (31)5.1proteus软件介绍 (31)5.2 proteus电路功能仿真 (33)5.3 proteus对本设计的部分仿真 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)1 绪论1.1 选题背景日常生活中,档案馆、图书馆、精密仪器室、超净车间等诸多场所都对环境温湿度有严格的要求,温湿度集散控制技术也是比较常见的应用技术。

毕业设计----基于51单片机的智能节水型水表的设计

毕业设计----基于51单片机的智能节水型水表的设计

基于51单片机的数显节水型水表的设计摘要:本设计是基于51单片机的一种数显节水型水表。

该水表是采用霍尔传感器采集水流信号,通过对现有水表的改进,并结合电子传感技术,设计出一种体积小,重量轻,全数显的节水型水表。

该数显水表的叶轮处安装上小磁柱,水表外壳上装有霍尔元件AH44E,霍尔元件接收到的信号被传入单片机,信号通过处理,传送到显示板上,显示板上分别带有可显示瞬时流量、累计流量的视窗、报警灯和报警器,显示板上盖有透明密封板。

本设计有如下的优点:一、准确反应瞬时流量和累计流量,读数准确,使用效果好;二、能够在超过用户设定值时提醒用户,起到了时时提醒用户节水的目的。

关键字:数显,霍尔传感器,小磁柱,显示板,报警The design of digital showed water-meter basedon 51 MicrocontrollerAbstract: This design is a saving meter which based on a digital display 51 microcontroller. The water meter is collected using Hall sensor signal flow through the improvement of the existing water meter, combined with electronic sensing technology,Design a small size, light weight, all figures show the water-meter. The figures show that the impeller to install water meters on the small cylinder. The water meter is equipped with a Hall element AH44E shell. Hall element received signal is passed to SCM. The signal is processed, sent to the display board. Display board can be displayed with the instantaneous flow, respectively, the cumulative flow window, alarm lights and alarm, the display board covered with a transparent sealing plate. This design has the following advantages: 1, accurately reflect the instantaneous flow and total flow rate, reading accuracy, and efficiency is good; 2, the user can set the value in more than remind the user, playing the purpose of saving time to time to remind the user.Keyword: Figures show, Hall sensors, small cylinders, display board, alarm目录1设计来源及设计意义 (3)2设计方案 (3)2.1总体设计 (3)2.1.1智能水表的硬件组成部分 (3)2.1.2智能水表应具有以下功能: (3)2.1.3智能水表实现方式 (3)2.2 理论基础 (4)2.2.1 AT89S51单片机 (4)2.2.2 AH44E霍尔传感器 (5)2.2.3 1602LCD液晶显示屏 (6)2.2.4 水流计 (7)3 硬件设计 (7)3.1 设计方案 (7)3.2电路图的设计 (8)3.2.1信号采集电路 (8)3.2.2数据显示电路 (9)3.2.3复位电路 (9)3.2.4 报警灯电路 (10)4 软件设计 (10)4.1主流程框图 (10)4.2按键扫描子程序框图 (12)4.3 流水量计数程序框图 (13)4.4报警子程序框图 (14)5 系统调试 (15)6总结 (15)致谢 (15)附录: (16)附录一:1602LCD简介 (16)附录二:霍尔元件简介及应用 (19)附录三:按键扫描子程序 (26)1设计来源及设计意义近年来,全球缺水问题已引起人们普遍关注。

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基于51单片机的水质检测系统设计[摘要]本系统是基于低功耗的AT89S51单片机,通过Ne555定时器构成的多谐振荡器产生一定频率的波,再通过单片机的I/O接口对捕获高低电平的读出频率,然后通过程序算法处理抽换算成电阻的值,使用DS18B20作为温度采集模块,用RS485实现远距离传送。

经过主机的数据转换和处理,将温度值通过字符液晶1602显示器显示。

本设计结构简单,使用灵活,具有很大的使用和研究价值。

[关键字]水质监测仪 NE555定时器温度采集 RS485通信[ Abstract ]The system is based on low power consumption AT89S51 MCU, through the Ne555timer multivibrator generates a certain frequency of the wave, and then through the MCU I / O interface to capture level read frequency, and then through the program algorithm is converted into the pumping resistance value, use DS18B20 as the temperature acquisition module, using RS485realize long-distance transmission. After a host data processing and conversion, the temperature value through the character LCD 1602LCD display. This design has the advantages of simple structure, flexible use, has great application and research value.[ Key words ]water quality monitor Ne555 timer multivibrator temperature collection RS485 communication protocol毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日.目录第1章引言.............................................. 错误!未定义书签。

第2章水质检测的因素.................................... 错误!未定义书签。

2.1 一般水质检测的因素................................ 错误!未定义书签。

2.2 电子设备检测的因素................................ 错误!未定义书签。

2.3 水质与水的导电率的相互关系........................ 错误!未定义书签。

第3章系统设计要求及总体设计方案 (3)3.1系统设计要求 (3)3.2 总体设计的总体设计方案 (3)第4章系统各组成单元方案设计与论证 (4)4.1 测量电阻模块方案设计 (4)4.2 温度传感器方案选择 (5)4.3 通信模块的方案选择 (5)第5章系统硬件设计 (7)5.1 AT89S51单片机及其他器件的功能介绍及原理 (7)5.2 DS18B20温度传感器的简介 (10)5.3 NE555的简介及应用 (12)5.4 RS485总线的应用及介绍 (21)5.5 字符液晶1602的介绍 (16)5.6电源模块的设计 (19)第6章系统软件的设计 (21)6.1 程序设计 (21)6.2 系统主程序流程图 (21)第7章测试方法及结果 (23)7.1 调试方法 (23)7.2 电导率的检测 (23)7.3 温度的检测 (23)结束语 (24)致谢 (29)参考文献 (26)附录1 (27)附录2 (28)附录3 (29)附录4 (36)第1章引言水是生命之本,是本设计赖以生存必不可少的物质资源之一,水也是为人体获得各种营养物质的重要途径之一。

随着科技的发展,水污染越来越严重。

对水资源的保护成为一项重要的工程。

水质检测是对水资源保护的重要指标。

水质检测越来越受到人们的关注。

因此本次设计本设计选择水质检测系统。

其中饮水安全则是影响人体健康和国计民生的重大问题。

饮用水主要考虑对人体健康的影响,其水质标准除有物理指标、化学指标外,还有微生物指标;对工业用水则考虑是否影响产品质量或易于损害容器及管道。

近年来,由于国际上一些地区和国家频繁发生恶性事件,饮水安全和卫生问题引起了全球的关注,饮水安全已成为全球性的重大战略性问题。

近年来由于本设计国工业生产水平的迅猛发展,每年的废水也不断增加,其中对环境产生影响的来源主要有:·未经处理而排放的工业废水·未经处理而排放的生活污水·大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水·堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾·水土流失·矿山污水导致人类周围的水环境污染日趋严重,严重制约了经济的发展和危害着人类的健康。

严峻的水形势提高了人们对水污染控制的重视,对废水的处理和检测成为了维护良好人民生活环境所必不可少的要求,废水中是否有对环境产生重大影响的元素和他们的含量是否在标准以内直接关系到本设计的生存环境,做好水质监测是本设计这次课程设计的目标。

第2章水质检测的因素2.1一般水质监测的因素水质检测是指对水样的各项指标进行测试,可以根据这些指标对水质进行分类,对水体质量进行判断和综合评价。

其检测内容可以是pH值、CODCr、高锰酸盐指数、BOD5、氨氮、砷、氟化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、总氮、总磷、粪大肠菌群、铅、镉、汞、锌、铜、石油类、硫化物、六价铬、氰化物等;地下水可以是PH、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氟化物、氯化物、硫酸盐、阴离子表面活性剂、氰化物、挥发酚、六价铬、铜、铅、锌、铁、锰、镉、总汞、总砷、硒、总大肠菌群、细菌总数及矿化度等2.2电子设备检测的因素使用电子设备进行水质检测,主要是利用各类传感器,对水中的参数进行检测。

其检测内容可以为PH值,电导率,温度等。

2.3水质与水的导电率的相互关系下面介绍一下水质及水的导电率的相互关系:纯水本身可微弱地介离,使水具有微弱的导电能力。

水中含有各种溶解盐类,并以离子的形态存在,使水溶液具有更强的导电性。

当水中插入一对电极时,通电之后,在电场的作用下,带电的离子就产生一定方向的移动,水中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,使水溶液起导电作用,水的导电能力的强弱程度,就成为电导。

电导度反映了水中含盐量的多少,是水的纯净度的一个重要指标。

水质越纯,温度越低,电离度越低。

因此水的导电率越低。

超纯水几乎不能导电。

溶液导电能力以电阻值来表示,导电能力强电阻值小。

纯水导电性微弱。

电阻率P 的物理意义是1cm,截面为1cm2均匀导电体的电阻值(即1cm,水或水溶液的电阻值),并称之为水的“电阻率”或“比导电”。

电阻率的单位为欧姆·厘米(Ω·cm)。

电阻率(P>的倒数称为电导率(x)(单位为记作欧姆-1·厘米-1)。

第3章系统设计要求及总体设计要求3.1 系统设计要求由于不同水质的导电能力不同,不同温度对水的电导率也有影响,本设计通过检测不同水质及不同温度下水中的电阻,从而得出其电导,判断水质是否纯净。

本系统要能实现基本功能:1、实现对水质的检测(电阻等)2、实现对水温的检测3、远距离传送3.2 系统设计的总体设计方案本设计将温度模块、485发送模块、485接收模块、测电阻模块、显示模块通过多路开关,传送到单片机中进行检测,在接通电源的条件下,通过显示系统显示检验水质的各种参数。

整体设计框图如下图所示。

电路的工作原理:通过Ne555定时器构成的多谐振荡器和电容反馈式三点式攀比成的振荡电路产生的一定频率的波,再通过单片机的I/O接口对捕获高低电平的读出频率,然后通过程序算法处理抽换算成电进行主从机之间的通信,将从机信号发送到主机,经过主机的数据转换和处理,将温度值以及电阻值通过字符液晶1602显示器显示。

图3-1 系统整体设计框图第4章系统各组成单元方案设计与论证4.1 电阻检测模块方案论证相位测量方案的关键问题是电阻测量方法的选择:方案一:串联分压原理图4-1 串联电路原理图根据串联电路的分压原理可知,串联电路上电压与电阻成正比关系。

通过测量RX和R0上的电压。

由公式R X=U X/(U0/R O)方案二:利用直流电桥平衡原理的方案图4-2 电桥其中Z1,Z2,为可变电位器,Z3为已知电阻,Z4为被测电阻,根据电路平衡原理,不断调节电位器,使得电表指针指向正中间。

由Z1*Z4=Z3*Z4.在通过测量电位器电阻值,可得到R4的值。

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